張濤，王曉芳

（1.江蘇龍冠新型材料科技有限公司，江蘇 南京 211123；2.南京友西科技有限責(zé)任公司，江蘇 南京 210019）

愛(ài)護(hù)環(huán)境 實(shí)現(xiàn)混凝土攪拌站零排放

張濤1，王曉芳2

（1.江蘇龍冠新型材料科技有限公司，江蘇 南京 211123；2.南京友西科技有限責(zé)任公司，江蘇 南京 210019）

本文介紹混凝土攪拌站將混凝土砂石分離機(jī)分離出來(lái)的漿水以及攪拌運(yùn)輸車(chē)內(nèi)清洗水等放入沉淀池，將沉淀池底部的固廢物經(jīng)烘干粉磨，加工成混凝土再生摻合料；而將沉淀池上層的“廢水”用作混凝土的生產(chǎn)用水，真正做到了零排放。

沉淀分離；再生摻合料；廢水利用

0 前言

混凝土攪拌站是指生產(chǎn)商品混凝土（又稱(chēng)預(yù)拌混凝土）的企業(yè)，是建筑領(lǐng)域中一項(xiàng)重大的現(xiàn)代化生產(chǎn)方式，與傳統(tǒng)的混凝土生產(chǎn)（即現(xiàn)場(chǎng)自拌）相比，具有顯著的優(yōu)越性，因此得到了廣泛應(yīng)用。

預(yù)拌混凝土雖然是混凝土的一種現(xiàn)代化生產(chǎn)方式，但這種生產(chǎn)企業(yè)仍存在一定的環(huán)境污染，其污染物主要是固廢物和漿水，尤其是漿水的污染大。本文對(duì)其污染物進(jìn)行了分析研究，提出了其合理的利用措施，使混凝土攪拌站實(shí)現(xiàn)真正的零排放。

1 混凝土攪拌站的主要污染物及其危害

混凝土攪拌站的主要污染物為廢棄的混凝土和漿水。

1.1 廢棄混凝土

從混凝土攪拌站運(yùn)送到建筑工地的混凝土，應(yīng)盡快使用。根據(jù) GB/T 14902－2012《預(yù)拌混凝土》第 7.5.4 節(jié)的規(guī)定，預(yù)拌混凝土從攪拌機(jī)卸入攪拌運(yùn)輸車(chē)至卸料時(shí)的運(yùn)輸時(shí)間不宜大于 90min，但由于混凝土攪拌站大多建在城郊，供城區(qū)的混凝土運(yùn)距較遠(yuǎn)，遇到交通擁堵等情況運(yùn)輸時(shí)間還會(huì)增加。另外，建筑工地常發(fā)生一些不可預(yù)見(jiàn)的意外事件，如斷電、機(jī)器故障等，運(yùn)到工地的混凝土停放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成混凝土的坍落度損失大，強(qiáng)度損失也大，而且施工也困難。在這些情況下，混凝土要退回?cái)嚢枵咎幚?，一些無(wú)法處理的混凝土則成為廢棄物。

為了解決這些廢棄混凝土的問(wèn)題，部分混凝土攪拌站添置了砂石分離機(jī)，將未完全凝固的混凝土中的砂石分離出來(lái)，分離后的砂、石仍可作為原料配制混凝土使用，而漿水卻未能很好的利用，漿水中的沉積物也越來(lái)越多，已成為一個(gè)污染源。

1.2 混凝土攪拌運(yùn)輸車(chē)的清洗

混凝土攪拌運(yùn)輸車(chē)筒體內(nèi)和混凝土攪拌機(jī)的清洗產(chǎn)生的漿水也較多，這些漿水的性質(zhì)也與砂石分離機(jī)分離出來(lái)的漿水相似。

1.3 漿水的危害

混凝土攪拌站所產(chǎn)生的漿水（廢水）呈強(qiáng)堿性，若隨便傾倒，滲入土壤使其堿化，導(dǎo)致土壤環(huán)境質(zhì)量惡化，影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)和人類(lèi)的生存環(huán)境；流入下水道進(jìn)入河流則危害更大。雖然對(duì)混凝土攪拌站產(chǎn)生的這類(lèi)漿水未見(jiàn)有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)資科，但其數(shù)量龐大，產(chǎn)生的環(huán)境危害也不可忽視。

2 混凝土漿水的開(kāi)發(fā)利用

分離混凝土廢棄物的漿水以及混凝土攪拌運(yùn)輸車(chē)筒體內(nèi)清洗產(chǎn)生的漿水，其所含固相主要為水泥以及粉煤灰、礦粉等摻合物。

將上述漿水匯集在沉淀池中，使之固液相分離，水泥等固相物沉積在底部，上層為水，其中含有 R2O（堿土金屬氧化物）、CaO 與外加劑等組分。固液相都可開(kāi)發(fā)利用。

2.1 固相沉淀物

固相沉淀物主要為水泥以及粉煤灰和礦粉等摻合物，當(dāng)然也包括其水化產(chǎn)物及少量粉砂。沉淀物中還混有砂石料中帶入的粘土類(lèi)雜質(zhì)，必要時(shí)用水洗法除去，使之含泥量不超過(guò)規(guī)定要求。

將固相沉淀物經(jīng)人工破碎、105℃ 烘干，再用試驗(yàn)?zāi)ツゼ?xì)，比表面積為 340m2/kg，替代礦粉和粉煤灰作為混凝土的摻合料。對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果列入表 1。

表 1 固相沉淀物作摻合料混凝土試件的強(qiáng)度

從表 1 的測(cè)定結(jié)果可以看出，混凝土廢水中分離出來(lái)的再生摻合料完全可以作為混凝土摻合物使用。由于水泥水化反應(yīng)的特點(diǎn)，真正能完全水化起到膠凝作用的僅是水泥顆粒的表面部分。經(jīng)過(guò)粉磨，水泥顆粒表面水化物被剝離，從而暴露了未水化部分，使這部分未水化的水泥被“激活”，可繼續(xù)水化；另一方面，水泥水化物又能在水泥水化和活性激發(fā)中起到“晶種”作用，對(duì)水泥水化起到促進(jìn)作用，少量的粉砂也無(wú)大礙，經(jīng)粉磨后顆粒變小，可以起到“微集料”效應(yīng)，也是一種有用組分。

2.2 廢水

從沉淀池分離出來(lái)的廢水（已不含漿體），主要成分為R2O、CaO 與外加劑等組分，外加劑的成分比較復(fù)雜，與使用的外加劑品種有關(guān)。上述幾種成分與混凝土內(nèi)部孔隙水的成分是一致的，可望用于配制混凝土，試驗(yàn)結(jié)果列入表 2。

表 2 廢水配制的混凝土 kg/m3

從表 2 的測(cè)定結(jié)果可見(jiàn)，用從漿水分離出來(lái)的廢水替代自來(lái)水配制混凝土，并無(wú)顯著影響，因此可以循環(huán)使用。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上述理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，從廢棄混凝土中分離出來(lái)的固相沉淀物經(jīng)破碎、烘干、粉磨，依然具有較好的活性，作為混凝土摻合料使用是可行的。這種再生摻合料更適合集中加工生產(chǎn)，將各攪拌站這種固相廢棄物收集起來(lái)，形成一個(gè)廢混凝土資源化利用循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈，以利于推廣使用。

從砂石分離機(jī)分離出來(lái)的漿水以及混凝土攪拌運(yùn)輸車(chē)筒體內(nèi)清洗出來(lái)的漿水，以及經(jīng)沉淀后再分離的廢水（已不含固形物）等都是混凝土攪拌站最主要的污染源，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，經(jīng)沉淀分離的這種廢水可用于配制混凝土，做到循環(huán)使用，這樣，混凝土攪拌站可以做到真正的零排放，無(wú)任何固廢物和廢水排放，可以成為真正的綠色工廠(chǎng)。

[1] GB/T 14902－2012．預(yù)拌混凝土[S]．

[2] 山東北辰機(jī)械有限公司，混凝土砂石分離機(jī)說(shuō)明書(shū)[Z]．

［通訊地址］湖江蘇南京市江東中路 311 號(hào)中泰國(guó)際大廈 5棟 1011 室（211123）

式中：

Sj——濾袋凈過(guò)濾面積，m2；

Sx——未能起到過(guò)濾的濾袋面積，m2；

一般情況下除塵器的濾袋沒(méi)用過(guò)的過(guò)濾面積占濾袋面積的 5%～10%。

4.3 濾袋數(shù)量的確定

一般混凝土攪拌站除塵器的圓形濾袋直徑 φ125mm，高度 L=1.3m，由式 ③ 計(jì)算得 Sd=0.51m2，結(jié)合式 ④ Sj=0.95Sd，由式 ② 得 S=9.96m2，故除塵器的濾袋數(shù)量約為：

n=S/Sj=9.96/(0.51×0.95)≈21(個(gè))

5 結(jié)論

混凝土攪拌站設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)若想保證除塵器具有良好的除塵效果，除塵過(guò)濾面積一定要足夠。本文提供了袋式除塵器除塵過(guò)濾面積的詳細(xì)計(jì)算方法。而現(xiàn)實(shí)攪拌站使用情況，市場(chǎng)上使用的打灰車(chē)輸送氣量大小不一，或者除塵器長(zhǎng)時(shí)間使用未及時(shí)維護(hù)時(shí)，除塵濾布堵塞，除塵效果會(huì)進(jìn)一步降低。在設(shè)計(jì)初期，除塵器除塵濾袋的數(shù)量應(yīng)進(jìn)一步增加。在上述計(jì)算數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上應(yīng)在增加其安全系數(shù)，方可保證正常的使用要求，這個(gè)安全系數(shù)往往需要取 1.5～2。

目前，混凝土攪拌站行業(yè)很多設(shè)備制造商所選用的除塵器除塵濾袋的數(shù)量或未到達(dá)上述的使用要求，個(gè)別設(shè)備制造商的除塵器看似精致，但因其內(nèi)在的過(guò)濾面積不夠?qū)е缕湔w的除塵效果并不理想，反映到現(xiàn)實(shí)情況就是打灰車(chē)打灰慢，除塵器易堵塞、甚至極端情況發(fā)生爆倉(cāng)現(xiàn)象。

[作者簡(jiǎn)介]王紅偉（1986—），男，多年一直致力于商品混凝土攪拌站設(shè)備的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)工作。

[通訊地址]河南省洛陽(yáng)市孟津縣朝陽(yáng)鎮(zhèn)洛陽(yáng)佳一機(jī)電設(shè)備有限公司（471131）

張濤（1978—），男，江蘇揚(yáng)州人，碩士，從事商品混凝土和混凝土預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)管理，現(xiàn)為江蘇龍冠新型材料科技有限公司總經(jīng)理。